與名師對話·高三課標(biāo)物理實(shí)驗(yàn)測定電源電動勢和內(nèi)阻

閉合電路歐姆

4．作圖法數(shù)據(jù)處理，如圖所示．E

三、實(shí)驗(yàn)器材電池(被測電源)、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線、坐標(biāo)紙、鉛筆．四、實(shí)驗(yàn)步驟1．電流表用0.6A量程，電壓表用3V量程，按圖甲連接好電路．2．把變阻器的滑片移動到使阻值最大的一端．3．閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)并記錄一組數(shù)據(jù)(I1、U1)．用同樣方法測量幾組I、U值．填入表格中．4．?dāng)嚅_開關(guān)，拆除電路，整理好器材．五、數(shù)據(jù)處理本實(shí)驗(yàn)中數(shù)據(jù)的處理方法：一是聯(lián)立方程求解的公式法，二是描點(diǎn)畫圖法.方法一：取六組對應(yīng)的U、I數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)滿足關(guān)系式U1＝E－I1r、U2＝E－I2r、U3＝E－I3r……讓第1式和第4式聯(lián)立方程，第2式和第5式聯(lián)立方程，第3式和第6式聯(lián)立方程，這樣解得三組E、r，取其平均值作為電池的電動勢E和內(nèi)阻r的大?。?、校誤差艇分析1．偶顫然誤嗽差(1倉)讀數(shù)貓不準(zhǔn)聰和電殘表線茅性不勵良引宇起誤股差．(2襖)用圖輝象法菌求E和r時(shí)，始由于購作圖網(wǎng)不準(zhǔn)磁確造暗成的尿誤差他．(3缺)測量鏈過程棉中通皮電時(shí)估間過袋長或?qū)W電流痰過大津，都醫(yī)會引敘起E、r變化第．2．系瘋統(tǒng)誤瓶差由于窮電壓掃表和肝電流音表內(nèi)睛阻影雙響而愁導(dǎo)致悼的誤互差．(1遺)如右懂圖甲遞電路魂：在甚理論釀上E＝U＋(Iv＋I(xiàn)A)r，其確中電瞇壓表屠示數(shù)U是準(zhǔn)約確的虎電源掉兩端妙電壓朗．而拳實(shí)驗(yàn)雁中忽死略了她通過鮮電壓李表的測電流Iv而形早成誤蔽差(如圖樣乙中闖虛線羞段)，而哪且電父壓表望示數(shù)恥越大怒，Iv越大芝．乙丁丙七、閱注意嶄事項(xiàng)1．為了牙使電掉池的考路端磨電壓臟變化昌明顯斧，電膊池的徐內(nèi)阻忍宜大鑄些，話可選丈用已常使用奸過一晚段時(shí)秧間的玻干電尖池．2．干肌電池恭在大涂電流懶放電中時(shí)，驗(yàn)電動務(wù)勢E會明蛋顯下淡降，夫內(nèi)阻r會明菌顯增爽大，征故長們時(shí)間紫放電球不宜粱超過0.溝3涌A，短沙時(shí)間稻放電可不宜捆超過0.繪5旬A．因篇此，己實(shí)驗(yàn)緞中不謹(jǐn)要將I調(diào)得彎過大灶，讀型電表砍要快昏，每團(tuán)次讀拴完立處即斷立電．3．要疑測出悅不少念于6組I、U數(shù)據(jù)棋，且月變化晌范圍保要大線些，習(xí)用方怕程組洞求解享時(shí)，立要將易測出許的I、U數(shù)據(jù)蛇中，困第1和第4為一賢組、筐第2和第5為一綿組、迅第3和第6為一念組，殖分別窗解出E、r值再鋪求平翻均值幫．4．在安畫U－I圖線按時(shí)，含要使殊較多情的點(diǎn)介落在墓這條脂直線翁上或糠使各徐點(diǎn)均延勻分宿布在協(xié)直線瞧的兩冊側(cè)．碗個別厘偏離野直線襪太遠(yuǎn)藥的點(diǎn)事可舍丙去不蓄予考躬慮．伶這樣剪，就副可使獲偶然遵誤差圣得到悼部分繩的抵罵消，災(zāi)從而侄提高胸精確醒度．5．干廊電池耀內(nèi)阻聲較小寸時(shí)路扭端電書壓U的變忠化也劇較小幫，即竟不會細(xì)比電刊動勢練小很床多，洋這時(shí)由，在畜畫U－I圖線涼時(shí)，雜縱軸倉的刻屈度可鮮以不垂從零別開始喊，而便是根柜據(jù)測佳得的貧數(shù)據(jù)葉從某度一恰講當(dāng)值唇開始(橫坐奧標(biāo)I必須織從零隸開始)．但揀這時(shí)遣圖線紫和橫亞軸的控交點(diǎn)陰不再貫是短萌路電鬧流．巧不過春直線候斜率計(jì)的絕攤對值直照樣輪還是董電源租的內(nèi)慘阻．八、爛實(shí)驗(yàn)蒼改進(jìn)1．用池一個漏電流捐表和斗電阻嫂箱測自量，效電路住如右俊圖，甚測量慎原理屠為：E＝I1(R1＋r)，E＝I2(R2＋r)，由是此可醫(yī)求出E和r，此祖種方峽法使磨測得雅的電穴動勢皮無偏與差，詠但內(nèi)纖阻偏在大．①測量E和r的實(shí)償驗(yàn)方晝案為酷調(diào)節(jié)梳滑動嫌變阻塌器，遭改變冶電源妹兩端練的電頑壓U和流喂過電悉源的想電流I，依留據(jù)公取式__逮__摩__佩__，利冒用測叢量數(shù)爆據(jù)作反出U－I圖象娃，得體出E和r.②將電圓壓表表視為君理想胳表，突要求活避免采電流旅表分加壓作濃用對丙測量拋結(jié)果億的影原響，院請?jiān)阡P圖甲簡中用齒筆畫場線代薦替導(dǎo)嶄線連屑接電沸路．③實(shí)驗(yàn)廟中依疤次減殿小銅泡片與林鋅片宿的間吩距，北分別誰得到甲相應(yīng)穗果汁趕電池著的U－I圖象牛如圖擦乙中(a)(b)(c)(d)所示么，由呈此可請知：在該揚(yáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)中，撥隨電瓣極間續(xù)距的進(jìn)減小鋒，電墊源電堂動勢__停__忠__廳_(填“增大”“減小”“不變”)，電理源內(nèi)皂阻__信__逐__抱__筆(填“增大”“減小”或“不變”)．曲線(c)對應(yīng)哪的電蔬源電錘動勢E＝__冒__辯__糞__筍V，內(nèi)割阻r＝__柏__辜__意__堂Ω，當(dāng)燭外電仰路總裁電阻造為25悔00樂Ω時(shí)，匠該電剖源的哪輸出普功率P＝__壘__僚__驢__影mW客.(均保絹留三助位有窮效數(shù)楊字)[嘗試釣解答]①測電誕池的權(quán)電動儲勢和艱內(nèi)阻析的基買本實(shí)廈驗(yàn)原慎理就確是閉匙合電錢路歐雖姆定災(zāi)律，顛即U＝E－Ir.②電壓廳表視配為理踩想電鼓表，株其不資分流談，電俗壓表吐測電踩源的誦路端皇電壓朽，電柏流表此測電控路的險(xiǎn)總電案流，某誤差擺較小疫．③在U－I圖象嫩中圖繭線與U軸的壺截距浸大小德等于嫩電源怪電動串勢的抹大小我，圖典線的未斜率累大小患等于貢電源丸的內(nèi)銅阻大抬小，龍即由黑圖象落可知稠，四床條線西與U軸的島截距揮相等岡，即偏電動略勢不還變，率而圖略線的這斜率枕依次掉變大駱，電目源的夜內(nèi)阻確增大重；本題材考查或伏安元法測濕電源陪電動眉勢和頑內(nèi)阻懲，要型求學(xué)粥生能掏正確泥選擇剪電路(內(nèi)、商外接鳳法的斑選擇)，并勾能夠陪根據(jù)舉圖象閃求解領(lǐng)電源色的電街動勢圖和內(nèi)丟阻，恰計(jì)算錄出在遭電源服上接膽入某權(quán)電阻處時(shí)的勾輸出性功率著，看幅似簡須單，繁卻很狐容易果出錯奪；如鐮果不霞明確烘內(nèi)、礙外接班法的惕誤差評特點(diǎn)犧，很輸難在樸兩種鉆接法討中作扛出正慘確選耕擇，杠這就鬧要求搶我們朱在平林時(shí)學(xué)業(yè)習(xí)中杏不能味放過還任何壟一個辜細(xì)節(jié)樓，對垂知識寧要理叫解透示徹.A．閉公合S1，S3撥向1，讀蠅出電竊壓表酸的示抽數(shù)為U0，電它流表炕的示艙數(shù)為I0B．S3撥向2，讀棗出電勤壓表茄的示伸數(shù)為U1C．閉嶺合S2，S3仍撥伶向2，讀哥出電茶壓表許的示鄉(xiāng)豐數(shù)為U2，電到流表毛示數(shù)臭為I2D．整套理器懂材，葛計(jì)算蜂電池竄的電澡動勢E和內(nèi)蛋阻r所測迅得的育物理篇量的巷符號蒸求出失電池屯的電淺動勢E＝__擁__運(yùn)__永__，內(nèi)仁阻r＝__廳__腔__巧__肉.(對應(yīng)徐學(xué)生書用書P1孝53博)外推蔑法在膠處理宰實(shí)驗(yàn)體數(shù)據(jù)將上的城應(yīng)用有些揭物理腳量可沒以局應(yīng)部觀菜察或吼測量問，作沈?yàn)樗诘臉O卻端情禾況，治不易把直接團(tuán)觀測便，如趙果把貸這局寇部觀完察測臺量得屢到的錦規(guī)律液外推沈到極欣端，料可以惠達(dá)到忍目的窗．例如性在測魔電源套電動撲勢和跡內(nèi)電貌阻的立實(shí)驗(yàn)賀中，茄無法肉直接趟測量I＝0(斷路)時(shí)的群路端桶電壓(電動判勢)和短像路(U＝0)時(shí)的凡電流略強(qiáng)度牢，通欠過一以系列U、I對應(yīng)趨值點(diǎn)有畫出盤直線撥并向虎兩方鞏延伸夢，交U軸點(diǎn)接為電宰動勢輛，交I軸點(diǎn)貨為短猛路電振流．R/Ω166.771.450.033.325.020.0U/V8.35.94.84.23.22.91/R(×10－2Ω－1)0.601.402.003.004.005.001/U(V－1)0.120.170.210.240.310.35③從圖肅線中棉可求絕得E＝__遺__亡__駝__零V.[答案](1長)9火.4(2且)①連線篩如下編圖②所作鳳圖象草如下手圖(2暫)實(shí)物仍圖連灣接是楚一類晶考查專學(xué)生解實(shí)驗(yàn)芝技能餅和操粱作能星力較揉為有詢效的撲題型承，連凳線前莫一定纏要畫乘出實(shí)湊驗(yàn)電霧路圖追，然回后按蝦圖連庫線，質(zhì)且必睬須注鵲意以不下幾盒點(diǎn)：(1付)連線遠(yuǎn)不能斑交叉慈；(2渾)必須錢把線獎接在窩接線逼柱上船；(3頭)電流共應(yīng)從丘電表擱正接炮線柱因流入侮，從需負(fù)接遺線柱孤流出井；(4倡)變阻幕器應(yīng)伐處在忽有效謀控制尸狀態(tài)導(dǎo)．在視實(shí)際知操作往中，昏畫電零路圖衣時(shí)，稠各元呆件的鬼相對鋤位置觀應(yīng)盡議量與壟實(shí)物吹圖相陣吻合褲；連孕實(shí)物浙圖時(shí)衛(wèi)，應(yīng)剖先串巧后并首，先肚連控謝制電或路后因連測值量電潛路．抱要特盤別注司意變因阻器沾的分強(qiáng)壓連暮接，哭把變紫阻器凳的全罷電阻騰、開郵關(guān)、殼電源扛連成居干路盟，取果變阻裹器的遷部分臟電阻衛(wèi)與測介量電著路并旋聯(lián)即例可．(對應(yīng)敞學(xué)生功用書P1忌53賣)1．在霜測定酒一節(jié)蝕干電增池電多動勢曉和內(nèi)炮阻的御實(shí)驗(yàn)纏中，混某學(xué)學(xué)生采共用了怪如下麻圖所脖示實(shí)柏驗(yàn)器狀材連猶接，評請指消出該摸學(xué)生鐵在接尚線中綠錯誤尊和不句規(guī)范挖的做殖法．(1速)_府__持__肥__曬__取__蜻_(dá)_漢__代__劍__錯__；(2裙)_距__氏__拼__院__青__鵲__勵__挎__釀__腦__；(3句)_碼__汽__鞏__鄉(xiāng)豐__懼__扮__勿__防__近__集__；(4盼)_柜__著__燙__素__供__埋__掏__零__講__廚__．[答案](1脅)滑動乏變阻候器不喪起變臣阻作拾用(2圈)電流姻表正師負(fù)接間線柱胳錯誤(3洞)電壓捉表量困程選艦用不遺當(dāng)(4鴉)電壓皂表沒蠻有并齡接在節(jié)開關(guān)爆和電嬌源串灣聯(lián)后蛇的兩向端2．為蓮了測菌定一津節(jié)干侵電池詢的電蕉動勢抗和內(nèi)壟阻，朽某實(shí)連驗(yàn)小明組按敘圖甲弟所示郊的電擺路圖販連好同實(shí)驗(yàn)么電路桑，合秒上開鼓關(guān)，伴電流服表和杯電壓纏表的若讀數(shù)跡正常側(cè)，當(dāng)裹將滑悟動變扶阻器偏的滑放片由A端向B端逐踢漸滑迫動時(shí)港，發(fā)掘現(xiàn)電流流表撞的示芳數(shù)逐脾漸增昨大，尿而電酷壓表短的示畝數(shù)接熔近1.縱5絹V且?guī)咨绾醪辉伦?，恩直到壯?dāng)滑賠片滑禽至臨許近B端時(shí)膛電壓顏表的低示數(shù)換急劇綁變化辦，這胸種情蔥況很鉗難讀扛出電聾壓數(shù)愛值分以布均伏勻的視幾組值不同謹(jǐn)?shù)碾娙哿髦祽?zhàn)、電律壓值尼，出蠟現(xiàn)上糕述情笨況的車原因伴是__襖__誤__訴__．改撞進(jìn)方荷法是__喜__故__題__．改虎進(jìn)后殺，測緣瑞出幾習(xí)組電古流、花電壓糞的數(shù)汽值，猴并畫陵出圖柔乙所茫示的奏圖象映，由嗚圖象幫可知渡，這辣個電蕩池的亡電動延勢為E＝__席V，內(nèi)期阻r＝__戰(zhàn)__宴__諒__芒Ω.3．在終測一酒節(jié)干蘇電池(電動掠勢約原為1.剛5甩V，內(nèi)蘇阻約刃為2欄Ω)的電界動勢吉和內(nèi)商阻的大實(shí)驗(yàn)欠中，凡變阻升器和恰電壓芝表各痕有兩鍛個供貝選用屋；A電壓凳表量搜程為15陶V，B電壓執(zhí)表量保程為3墓V，A變阻饞器為(0～20粥Ω，3猴A)，B變阻奮器為(0～50沸0喇Ω，0.親2攻A)．電家壓表衰應(yīng)該慚選__瓶__遞__吸__譜(選填“A”或“B”)，這浴是因移為__歲__慣__啦__；變升阻器驗(yàn)應(yīng)該啦選__塑__度__亦__晚(選填“A”或“B”)，這餡是因廚為__班__慨__孟__優(yōu)__具_(dá)_磚_．[解析]干電吐池的袍電動炒勢1.始5疑V，而A電壓駛表量自程是信電動棵勢(1忙.5窄V乖)的10倍，豪讀數(shù)李誤差籮較大吸，故異應(yīng)選B電壓踐表；B變阻東器的祖電阻我值太線大，政額定俘電流白又過遭小，喉故應(yīng)意選A變阻弊器．[答案]BA電壓慣表量旬程過而大，侵讀數(shù)童誤差嘗較大AB變阻閣器額齡定電堅(jiān)流過拋小，日阻值樓太大4．用耕電流純表和弦電壓笛表測茫電池帳的電扇動勢徑和內(nèi)腫電阻分提供葉的器尤材如聲圖(a息)所示惑．(1蛋)用實(shí)玻線代基表導(dǎo)裹線把距圖(a促)中的組實(shí)物蓄連接駛成測掃量電彎路．(兩節(jié)戰(zhàn)干電飲池串搞聯(lián)作粥為電木源，縱圖中遵有部欣分線暗路已慶連好)(2涂)圖(b疼)中的6個點(diǎn)步表示事實(shí)驗(yàn)傻測得廁的6組電潤流I、電渡壓U的值現(xiàn)，按昨照這慈些實(shí)袖驗(yàn)值嚴(yán)作出U－I圖線林，由酸此圖戰(zhàn)線求察得的枝每節(jié)慶電池近電動余勢E＝__瞧__寬__踩__黑V，每羊節(jié)電袋池的支內(nèi)阻r＝__野__悠__乞__觸Ω儲.(取3位有蚊效數(shù)紗字)[解析](1隆)測量牽電路忘的實(shí)劣物連煙接圖繭如圖動甲所狠示.5．在析測量歉電源愿的電獵動勢廁和內(nèi)刊阻的顯實(shí)驗(yàn)賞